之前,我们用了四期连载简单介绍了VTEC技术的由来以及基本的构造,另外加上三款声名显赫的B系列DOHC VTEC发动机。而在接下来的连载中,我们则将着重为您介绍一些很多时候声名显然没那么显赫的家伙。相信这些内容将有助于诸位更全面的了解那个逝去的年代里VTEC引擎的全貌。
当然,我们的内容所能容纳的也只是那些逝去的美好往事当中最出众最优秀的一小部分,这篇文章所提起的一些发动机对于本田过去庞大的产品线而言只是沧海一粟,但是,我们希望这篇文章能起到一个抛砖引玉的作用,能让更多的人记起,曾有那么一个汽车公司,在过去的岁月中给过我们那么多美好的记忆。
▌VTEC之三段击,3-stage VTEC系统
◤ 最初的VTEC系统,其设计目的在于不提升排量,并且不使用任何增压装置,同时保证一定日常走行便利性的情况下,提高自然吸气发动机的功率。也就是说,其诞生目的几乎仅仅是为了提高发动机性能。而显然,近年来随着全球的城市化,城市人口的密集化,拥堵成了城市交通的最大问题,在这一行车环境之下,再高的性能恐怕都无用武之地,燃油价格在20世纪后三十年的飞涨,让普通消费者更关心日常代步用车的燃油经济性,因此,以提高燃油效率为目的的简化型VTEC系统——由本田技研和光研究所的宫野英世先生主导开发的VTEC-E在最初的DOHC VTEC系统诞生后不久,很快应运而生。
▼ 以节能为主要诉求的简化版VTEC,VTEC-E
所谓VTEC-E系统(Variable-valve Timing and lift Electronic Control system Economy),广义的定义是取消了原先的排气侧VTEC可变机构,仅限进气侧拥有可变气门升程机构,同时,保留下来的进气侧VTEC也只能实现低转速时,两个半开,高转速(也就是俗称的“开TEC”动作之后)时,一个半开一个全开的设计。而今天,绝大多数本田汽油发动机搭载的VTEC科技均为此种,而真正的原版DOHC VTEC设计,甚或是更晚出现的改良版的DOHC i-VTEC,几乎是仅仅用于诸类有着红色凸轮轴盖的高性能发动机的(早年间,一些黑头发动机和一些蓝头发动机、红字发动机则也是采用原版DOHC VTEC结构,诸如B16A、B18C、F20B、K20A2、K24A2等)。
狭义的VTEC-E机构,则专指在1990年代中后期,用于一部分小排量直列四缸SOHC配气结构发动机上的系统,此类VTEC-E在节能方面的设计做的更为彻底。运行在低转速下时,采用此种VTEC-E设计的发动机,将其每汽缸的进气侧两个气门当中的一个停止作动,此时每缸仅有三个气门作动,发动机工作在所谓12气门状态,从而在燃烧室顶部产生混合气体涡流。配合燃烧室形状、点火位置和燃油喷射时间的控制,可以取得稀薄燃烧效果,空燃比可以达到20:1以上,甚至高达25:1,藉此实现更高效率的燃烧,达到低燃油消耗率和低污染排放的效果。
▼ 3-stage VTEC系统的运作示意图
而所谓3-stage VTEC,则可以称为以高性能为主要诉求的原版VTEC和以节能为主要诉求的VTEC-E系统的混合品,通过混合这两种设计,从而达到在保持较低油耗的同时提供较好性能的目的(用过搭载纯DOHC VTEC发动机的车型的朋友肯定知道,那些小家伙的油耗可都不算很低)。采用3-stage VTEC设计的发动机,在怠速转速至2500rpm(或者3000rpm)的低转速区域,以前面说过的狭义定义的VTEC-E方式运作;而在处于2500-5500rpm(或者2500rpm-6000rpm)之间的中转速区域时,则开启全部16个气门,以通常16气门发动机方式运作;当转速上升至5500rpm(或者6000rpm)以上时,则和原版VTEC发动机“开TEC”之后一样,换上高角度凸轮,让发动机释放全数动力。
▌SOHC VTEC巅峰——D15B型发动机
◤ 现在回想起来,1990年代的本田太过光芒耀眼。那时候除了车身体积较小的轻自动车(日本特有的一个车辆级别,比通常轻紧凑级车更小,也就是我们常听到的K-car),以及商用车型之外,从低到高的全部车系悉数采用的前后双摇臂悬挂保证了其操控性以及相关的底盘潜力。而动力总成方面,上有C系列,下有B系列,中间则另有F系列和H系列填补其之间的空隙,而当时,这几个系列一律有高性能化的型号提供,诸如我们之前的篇幅当中提到的堪称B系列三杰的:B16A、B18C-R、B16B,还有我们后面的内容当中将要讲到的C30A/C32B、H22A/H22A7,当然还少不了堪称最强民用VTEC发动机的F20C和作为其基础的F20B发动机。
▼ D15B 3-stage VTEC型发动机
那么,这样的讲述当中是否有些遗漏?可以说是有的。在这些排量更大,性能更强,也更为人所知的高性能型号的背后,还有着一个时常被人遗忘的小家伙,也就是我们这一章节的主角——D15B型SOHC VTEC发动机。作为当时本田提供的最小排量自动车用发动机系列,D系列当中的一员的她,也许没有那么强横的性能,却更为平价、亲民,实在应该在VTEC发动机早期的发展史当中占据属于她的一席之地。至少,不应该被那么简单的忽略,成为历史当中的尘埃,随风而去。
▼ D15B型发动机的搭载车,1995年9月推出的思域VTi(EK3)
我们前面的篇幅中曾经提到过“细TEC”这个概念,也就是SOHC VTEC设计的发动机。一般的来讲,采用SOHC配齐布局的VTEC发动机皆是较为注重油耗表现以及低转扭矩发挥的,基本设计目的在于作为普通日常代步车型的动力装置,对于性能方面的诉求并没有“大TEC”,也就是DOHC VTEC发动机,尤其是各类红头发动机们那么明显。但“细TEC”发动机当中也有着少数异类,也就是我们这一章节的主角,D15B型发动机。
▼ D15B型发动机的搭载车,1995年9月推出的思域VTi(EK3)
D系列发动机在本田的产品线当中出现的相当早,实际上早在1980年代中后期就已经出现,我们前面曾提到过的在B16A发动机出现之前,作为本田旗下最高性能小排量发动机的ZC型发动机就在很多时候会被归类到D系列当中的一个变种。而D系列的影响也可不可以说不小,事实上今天的R系列和L系列发动机都是从D系列演化而来,虽然细节尺寸已经都有变化,但大体结构上区别并非巨大,或者可以这么说,R系列和L系列的发动机只不过是用现时下的新技术装点,采用反置式布局的D系列发动机。不过众所周知的,今天的R系列和L系列发动机均被诟病性能不足,潜力不大——当然,这不是针对竞争对手而言,而是针对本田自己应有的水平而言,这两个系列的表现恐怕太过日常化了,只堪担当买菜车的动力,再不使用增压装置强行压榨动力的情况下,完全没有什么表现出真正高性能的可能。那么,十多年前的D系列里的D15B又是怎么一回事呢?
◤ 今天还在产的本田1.5L直列四缸发动机当中,性能最强的是现款飞度使用的L15A7型发动机,具备了120ps/6600rpm的最大马力和145Nm/4800rpm的最大扭矩,这样的输出数字可谓是冠绝同级,超越了其他所有市售车型的1.5L直列四缸自然吸气发动机的动力,甚至比不少车厂提供的更大的千六排量级别的发动机还要高。但事实上,就本田自身的技术水平而言,这实在是算不上什么丰功伟绩,早在10余年前,装备在定位仅次于当时的思域TYPE-R(EK9)和思域SiR(EK4)的思域VTi(EK3)上的D15B型发动机就已经有更大的130ps/7000rpm的最大马力和139.3Nm/5300rpm最大扭矩。
▼ D15B型发动机的动力输出及燃油消耗曲线图
现在来看,很难说这到底算是是一种进步还是止步不前,因为除了排放水平之外,在性能,哪怕是油耗方面,今日的L15A7都并没有相较之早在1995年9月就开始量产并装车的D15B发动机有什么优势的地方,而提醒大家要注意的是,今天的L15A7的10.4:1压缩比可要比当年的D15B高上不少。对于当年的“细TEC”发动机谱系当中的最优秀成员D15B而言,她可能完全无愧于迄今为止的最优秀的一台本田小排量SOHC发动机的称号。
▼ 飞度所使用的L15A7发动机可以视作一台改用反置式布局的D15发动机
机械构造上来讲,D15B发动机并没有像那些单纯追求高转速大马力,而一定程度上刻意忽视了实用性以及经济性的强力DOHC VTEC发动机大多数采用大口径小冲程,利于高转速马力发挥的设计,而是使用了中规中矩的代步车用发动机的小口径大冲程设计,缸径75.0mm,冲程84.5mm,实际排量1493cc,压缩比9.3:1,断油转速7200rpm。从绝对的性能角度讲,D15B并不能算是多好的一款发动机,但相较之更强大的型号,拥有相当良好的燃油经济性(具体请参看前面篇幅中提供的图表中的D15B发动机的燃油消耗率),让这款发动机当时受到了不小的欢迎。
▼ 有着一定性能,又较为省油的D15B成了最好的入门产品
真正强力的DOHC VTEC发动机不大容易购得、同时单价较高的情况下,包括东南亚地区以及我国台湾地区等地在内的玩家和车主很多时候的选择就是这个貌不惊人的D15B,经过幅度并不算大的改装,让这个小家伙爆发150ps左右的动力,升功率达到100ps/L并不是什么难事,而更暴力的玩法也有——干脆加入涡轮,由此取得更为直接的动力提升。当时的D系发动机并不像今天的很多本田发动机一样采用一体化进气歧管和前吸后排的反置式安装布局,加入涡轮比较容易。当然,在前驱车上贸然直接加入涡轮增压装置对操控性显然会造成显而易见的恶化,这样的车辆更多活跃在民间的直线加速赛事当中。
 
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